Batterij opladen met een naafdynamo.


Dat is een interessante link!
Ik zie dat die voltage doubler het vermogen flink opvoert. Misschien moet ik toch eens kijken of ik wat meer metingen kan doen. Het ding is alleen dat ik daar wel iets voor moet maken want ik heb dat niet liggen.

Ik zou een 3S configuratie nemen en die via een gelijkrichter laden uit de dynamo. Dan kan je gewoon de naafdynamo gebruiken om ongeveer 6W aan energie de 3S buffer-accu in te krijgen. Als de accu (bijna) vol is, dan schakel je het hele laad-circuit gewoon uit. Heb je 6W extra om harder te fietsen.

De 3S ipv 4S betekent dat je maar 6W ipv 8W uit de naafdynamo haalt. Maar wel vanaf ongeveer 13km/u ipv alleen boven de 17km/u.

Of een MPPT regelaar gaat werken: Ik weet het niet. Met een condensator achter de gelijkrichting moet je MPPT regeling niet op zonnepanelen (zonder condenstaor) zijn afgeregeld.... Als ie dat wel is, dan merkt de MPPT regelaar dat ie meer energie kan onttrekken als ie de condensator leegtrekt, dus dat doet ie....

Het lijkt het er op dat iemand zoiets heeft gezien in de praktijk hier op CO, nog niet lang geleden....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Hmm, ik heb toch maar even iets inelkaar gehatseflatst om een betere meting te kunnen doen. Een transistor met een 1ohm emmitor weerstand gebruikt voor de load. Ik begin zonder spanning op de basis en voer de spanning op de basis langzaam op. De rotaties van het wiel houd ik constant met een accuboormachine, ik weet niet precies welke snelheid dit overeen komt maar de openklemspanning zit rond de 20V. Dat is gelijk aan de spanning die ik heb gemeten op een normaal fiets tempo.

Het resultaat van deze meting valt me enigszins tegen, ik haal maar 1W uit de dynamo.

Spanning rood => 5V / div
Stroom Groen => 0.5A / div
Vermogen Geel => 1W / div

Schemaatje ter illustratie van de meetopstelling.

Je moet zorgen dat de spanning rond 12V zit bij normaal fietstempo. Dan kan je zo'n 6W (12V x 0.5A) trekken.

Ik zou verwachten dat de spanning op je tor-basis ongeveer 1 Ohm * 0.4A + 0.6V = 1.0V moet zijn om 400mA bij "hopelijk meer dan 6V" te kunnen onttrekken.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 31 mei 2020 16:31:12 schreef hardbass:
Het resultaat van deze meting valt me enigszins tegen, ik haal maar 1W uit de dynamo.

Kan het zijn dat je je een factor twee vergist bij de schaal van de spanning en stroom? In het verhaal heb je het over 20V en 0.5A die getallen vind ik terug als ik 2x minder spanning en stroom per div aflees. Dan zou het vermogen ook wel eens 4x meer kunnen zijn.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

De spanning op de basis is geen 0.7V, die pas ik aan zodanig dat de spanning over mijn load 12V is. De schaal heb ik denk ik wel verkeerd aangegeven. Bij deze een nieuwe meting waarbij ik in een regellusje de spanning constant probeer te houden op 12V. De stroom is ook bijzonder laag, misschien gaat er wel iets anders fout in mijn testje.

De adc zit ook een beetje vervelend, ik probeer met een 8bit adc de spanning over de 1ohm te meten. Die spanning is nog geen 0.1V en de dac gaat tot 5V. Misschien kan ik daar beter nog een versterkertje tussen zetten.

EDIT:
Ik heb al iets gevonden, met de multimeter meet ik bijna 0.2V op de 1ohm maar in mijn meetgeval komt dat binnen als veel minder, nog net geen 0.1V. Dat scheelt natuurlijk al veel. Ik ga daar eerst naar kijken.

[Bericht gewijzigd door hardbass op 31 mei 2020 17:11:59 (16%)]

Als je een PNP transistor pakt dan kan je to de positieve kant makkelijk 0,7V aanbieden zonder last te hebben van de stroom door de load.

Verder ben ik blij dat iemand een schakeling ontwerp staat ook al een tijd op mijn to do lijst. Die naaf dynamo draait toch continu mee weliswaar onbelast maar dat beetje extra om je telefoon te laden voel je denk ik toch niet. In ieder geval veel minder met zo een ouderwetse wiel dynamo wat echt wel aanmerkelijk vermoeiender was om mee te fietsen.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 31 mei 2020 17:24:56 (56%)]

Ik stuur de transistor aan vanuit een DAC die wordt geregeld in een stukje C# om de spanning op 12V constant te houden. Dit werkt erg goed, gemeten met de multimeter en ook terug te zien in de grafiekjes. Ik heb een TL072 toegevoegd om de spanning over de 1 ohm 11x te versterken. Vervolgens heb ik de spanningen die ik binnenkrijg in mijn applicatie geijkt aan de hand van mijn multimeter. De stroom meting klopte niet, hier heb ik een correctiefactor berekend van 1.8576x. De spanningsmeting ook meteen maar gedaan die komt uit op een factor van 1.0218x.

De tor is een darlington, TIP131G, Wat de spanning op de basis precies is heb ik niet gemeten. Ik denk ook niet dat dat belangrijk is. Het gaat er mij om dat ik de belasting kan aanpassen om zo te zoeken naar het maximaal vermogen.

Met deze aanpassingen is de meting beter, maar het vermogen is nog steeds erg laag. Misschien moet ik eens een MPPT dingetje programmeren, al denk ik niet dat het vermogen veel meer gaat worden. Ik zit bijna te denken dat de dynamo rot is.

Ik vind een naaf dynamo ook echt veel prettiger, die losse gingen bij mij altijd kapot. Zeker op het station als mijn 'buurman parkeer persoon' weer eens zijn fiets van een een afstand in de rekken sjouwst. Ik zal eens kijken of ik een fiets van iemand kan lenen om te checken of het aan de dynamo ligt.

[Bericht gewijzigd door hardbass op 31 mei 2020 17:39:31 (13%)]

RAAF12

Golden Member

Is het niet handiger een powerbank mee te nemen en als die leeg is na het fietsen op te laden?

Zeker, maar lang niet zo leuk. :)

Nog een meting met MPPT implementatie.

c code:


if(adj == 1)
{
	if (dP > 0)             //Power increased.
		adj = 1;
	else
		adj = -1;
}
else
{
	if (dP > 0)             //Power increased.
		adj = -1;
	else
		adj = 1;
}

In die link van mij haalt hij met een bruggelijkrichter met elko ook maar een 2 Watt.
Na gelijkrichting en afvlakking gaat de spanning omhoog maar de stroom naar beneden.
Het zal niet voor niets zijn dat hij met die elko's aan de gang is gegaan. Je hebt dan ook maar 2 (schottky) diodes nodig waardoor de verliezen ook nog wat afnemen.

Als je dan alles vanuit een microcontroller kan controleren, kan je dan niet gewoon hem "doorfluiten"? Dan weet je het MPPT onder de omstandigheden dat je nu meet. Dan kan je overwegen om het "statisch" in te stellen zodat het nu goed werkt en hoop je dat het bij andere omstandigheden ook aardig werkt. Dat is wat ik ook voorstelde op basis van de originele gegevens: Haast 0.5A over een groot spanningsbereik.

En anders kan je eventueel ook zelf een MPPT controller maken door op de uiteindelijke fiets ook dynamisch naar het MPPT punt te zoeken.

Mogelijk is er toch iets met de orignele aannames. Die 3W is voldoende voor een ouderwets gloeilampje fiets-koplamp. Omdat Naafdynamos en led-verlichting vrijwel gelijk zijn populair geworden is het mogelijk dat de naaf-dynamo mensen een lager vermogen wel genoeg vinden. Dus dan is die 3W bij 6V al veel en zou het kunnen dat ze zowiezo het vermogen dus tot onder de 3W beperkt hebben.

Als dat zo is, dan kan je zeggen: plan valt in het water. Maar misschien is 3W eigenlijk nog wel genoeg. 2.5W is wat een USB verbinding kan leveren, dus na verloop van tijd genoeg om je telefoon toch vol te krijgen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 31 mei 2020 18:33:37 schreef Zonnepaneeltje:
In die link van mij haalt hij met een bruggelijkrichter met elko ook maar een 2 Watt.
Na gelijkrichting en afvlakking gaat de spanning omhoog maar de stroom naar beneden.
Het zal niet voor niets zijn dat hij met die elko's aan de gang is gegaan. Je hebt dan ook maar 2 (schottky) diodes nodig waardoor de verliezen ook nog wat afnemen.

Het gaat langzaam de goede kant op!
Met die Greinacher doubler zit ik op 3W. Is dit in feite niet een soort impedantie aanpassing? Zou ik op voorhand kunnen berekenen welke waardes voor mijn dynamo het beste zijn? Ik zal nog eens wat experimenteren.

Een µc zat ik ook al aan te denken, maar had ik in het begin even weg gelaten ivm de tijd om dit te realiseren. Als ik dat ga doen zal ik iets van een laad controller nodig met redelijke efficient waar ik zelf de laadstroom kan aanpassen. Misschien bestaat er wel zoiets, dat je meteen de spanningen en stromen kan uitlezen.

Ik denk dat stap 1 is om zoveel mogelijk vermogen uit de dynamo te halen. Dan kan ik daarna gaan kijken hoe ik dat vermogen zo efficient mogelijk in een batterijtje stop.

@rew, wat bedoel je precies met doorfluiten?

Update: De condensatorwaardes maken veel verschil. Met 470µF zat ik op 3W en met 100µF zit ik op 4W, ik denk dat het nu gewoon zoeken is naar het optimum. Ik vermoed wel dat dit vrij specifiek is voor mijn dynamo, ik weet dus niet als ik dit zou overzetten op een andere fiets of die dan nog zo goed werkt.

[Bericht gewijzigd door hardbass op 31 mei 2020 19:39:00 (11%)]

houd er ook rekening mee dat je voor lange trajecten maar een 100W gemiddeld aan vermogen op je pedalen zal duwen.
als je daar dan al 5W van wegsnoept voor de telefoon te laden, dat kan al tellen. een telefoon van 3,7V 3000mAh (sommige telefoons gaan hier al boven), dat is toch een goeie 10Wh aan energie.
dat moet je dus al 2uur doortrappen als je er 5W van afneemt. dat ga je voelen aan de snelheid en de benen.
er zijn zat zonnepaneeltjes die je op je rugzak kan hangen die 5W 1A doet en dan moet je niks bijtrappen

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Nou fcapri, ik heb ook een naafdynamo. In de winter meestal gebruikt voor verlichting, in de zomer om de telefoon op te laden. En ik kan je vertellen dat je er nauwelijks iets van merkt of er iets aan staat.
Kun je ook zien als je iemand overdag ziet fietsen met licht aan. Dat is dan steevast iemand met een naafdynamo want die voelt dat helemaal niet.

met een 1W led ga je het idd niet merken. maar ik zie hier MPPT passeren om nog meer vermogen te halen uit die naafdynamo en dat ga je wel voelen dan.
zeker als je meerdere uren per dag aan het fietsen bent (verstond er toch uit dat het fiets vakantie is, en dat er dus veel kilometers gemaakt worden)

een gewone dynamo gaf gewoon ook een pak meer wrijving dan die 3W dat die opwekte.
de dynamo en de gewone gloeilampen is het eerste dat ik verwijderde op mijn dagdagelijkse fiets.
een 18650 cell onder het zadel, 4 witte leds vooraan, 3 achteraan en die kunnen dagenlang branden op zo 1 cel.
en met 2x 18650 wisselde ik elke 2weken ofzo. de andere ging op het werk even in de lader.

mijn huidige fiets heeft ongeveer 10-15W aan ledverlichting hangen, en dat trap je er niet even bij.
ik heb daar een 12V 7,5Ah li-ion batterij voor, en die word opgeladen door een stel zonnepanelen (3x 5V-1A in serie)

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Op 31 mei 2020 21:09:47 schreef fcapri:
een gewone dynamo gaf gewoon ook een pak meer wrijving dan die 3W dat die opwekte.

Bij die banddynamo's gaat er meer vermogen verloren in mechanische wrijving dan dat er elektriciteit wordt opgewekt.

En wat moet je in vredesnaam met 15W verlichting op de fiets, heb je soms een leeszaal bij je?

Kun je ook zien als je iemand overdag ziet fietsen met licht aan. Dat is dan steevast iemand met een naafdynamo want die voelt dat helemaal niet.

Dat kan ik bevestigen uit eigen ervaring: ik doe de moeite niet meer om het licht uit te schakelen, het verschil is niet merkbaar in het trappen. Zelfs met nog een ouderwets gloeilampje. Des te stommer dat het achterlicht op batterijtjes werkt.

Ik ga toch ook wel een beetje mee met fcapri: voor op de aanhanger heb ik zonnecelletjes besteld.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op 31 mei 2020 21:42:22 (11%)]

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Op 31 mei 2020 21:39:56 schreef big_fat_mama:
Des te stommer dat het achterlicht op batterijtjes werkt.

Was bij mijn fiets ook zo. Ik heb aan mijn achterlicht een stukje elektronica toegevoegd. Tijdens het fietsen wordt het gevoed uit de dynamo, als ik stop blijft het achterlicht op de batterijen nog 2 minuten branden

Op 31 mei 2020 21:34:17 schreef KlaasZ:
[...]Bij die banddynamo's gaat er meer vermogen verloren in mechanische wrijving dan dat er elektriciteit wordt opgewekt.

En wat moet je in vredesnaam met 15W verlichting op de fiets, heb je soms een leeszaal bij je?

tja, EN NOG zien autos mij niet rijden hé.
achteraan 4 ledstrips die 0,75A op 12V doen. dat is al ongeveer 3,5W samen.
het achterlicht erboven kan branden en knipperen, is ook ongeveer 1W. verdeelt over 15ledjes
er zijn 5 parallel string met 3leds in serie, of 15mA per string (per led dus ook)
http://www.fordcapri.be/fcapri/alleweder/640/DSCN2004.JPG

vooraan ook zo 2 ledstrips die rond de neus gaan (juist onder die alu lat), is ook nog eens 2W.
de koplampen die zo hoog achter dat glas zitten, hebben 2 ledringen (niet zo krachtig, weet niet meer vanbuiten hoeveel ze waren, maar iets van 0,5W/ring denk ik.
en dan in het midden zit een led COB lamp in van 5W. 2 stuks maakt 10W.
http://www.fordcapri.be/fcapri/alleweder/640/DSCN2926.JPG
dit zijn de grootlichten voor op onverlichte veldwegen.
http://www.fordcapri.be/fcapri/alleweder/640/DSCN2120c.JPG

totaal iets van 16,5W.
dan ook nog eens 2 ledbollen onderaan de fiets om de zijkanten te verlichten, 4 knipperlichten, ledstrips binnenin voor de verlichting...

voor in de winter beweegt er ook nog een lesdtrip rond de koepel rond
https://www.youtube.com/watch?v=WFmNzzhpWhs

en dit alles wordt overdag gewoon opgeladen via de zonnepanelen door in de fietsstalling te staan. nu mag ik zelf met een lege batterij vertrekken thuis, 1uur licht laten branden, dan is die door 8uur op het werk te staan ook weer opgeladen.
in de winter moet ik de accu af en toe eens bijladen

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Op 31 mei 2020 22:58:51 schreef KlaasZ:
[...]Was bij mijn fiets ook zo. Ik heb aan mijn achterlicht een stukje elektronica toegevoegd. Tijdens het fietsen wordt het gevoed uit de dynamo

Heb ik ook gedaan bij alle fietsen bij mij thuis. Vind ik zo stom van die fabrikanten, heb je een mooie naafdynamo en dan zetten de zo'n batterijachterlichtje op de fiets. Met als gevolg dat die batterijen vaak leeg zijn en mensen zonder achterlicht fietsen...

Een andere ergernis is het grote aantal mensen dat een flinke LED koplamp op de fiets heeft die veel te hoog staat afgesteld. Gevolg is dat niet de weg verlicht wordt maar dat je de tegenligger in het gezicht schijnt!

P.S. Een andere verlichting zonder batterijen zijn de lampjes die je tegenwoordig op alle "Swapfietsen" ziet. Van de fabrikant Reelight: "De gepatenteerde batterijvrije fietslichten genereren hun eigen milieuvriendelijke verlichting door middel van magneten in de spaken en een kleine generator die in de lichten is geïntegreerd." Ze branden altijd als je fietst, maar de lichtopbrengst is wel erg laag. Zo laag dat ze wel een functie hebben om gezien te worden, maar niet echt om zelf de weg mee te verlichten.

.

[Bericht gewijzigd door Roland11 op 1 juni 2020 15:20:55 (100%)]

Vind ik zo stom van die fabrikanten, heb je een mooie naafdynamo en dan zetten de zo'n batterijachterlichtje op de fiets.

Gelukkig zijn niet alle fabrikanten zo stom :). Op mijn fiets zit een setje lampen dat automatisch aangaat als het donker is en werk met een condensator.

Bij mij gaat het voorlicht automatisch aan en het achterlicht is op batterijtjes (met uiteraard een waardeloze, roest-aantrekkende schakelaar).

De twee oplaadbare NiMH's hebben het echt weken uitgehouden toen de schakelaar niet meer uit wilde. Weliswaar op minieme brandsterkte, maar toch.
Ik overweeg als test de (automatische) koplamp-leiding af te takken en hier 2,4V van te maken en gewoon op de NiMH's te zetten ipv de oorspronkelijke planning met iets van een goldcap.